FR3080912A1 - PROJECTILE PROPULSE BY STATOREACTOR - Google Patents

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FR3080912A1
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Abstract

L'invention a pour objet un projectile (1) propulsé par statoréacteur, projectile comprenant un corps externe (2) et un empennage déployable (3), projectile comportant à l'intérieur du corps une chambre dans laquelle est logée un bloc de semi-propergol (7) annulaire ablatable ainsi qu'une enveloppe (8) renfermant une charge militaire. Ce projectile est caractérisé en ce qu'il comporte un module de pilotage (12) disposé axialement et qui s'étend au travers d'une entrée d'air (11), le module de pilotage pouvant être déplacé longitudinalement par un moyen moteur, lors du vol du projectile et à un instant souhaité sur trajectoire, d'une position arrière, dans laquelle il n'obture pas l'entrée d'air (11), vers une position avant dans laquelle il vient obturer l'entrée d'air, le module de pilotage (12) renfermant au moins deux gouvernes canard (15) qui sont déployables à l'extérieur du projectile (1) après obturation de l'entrée d'air (11).The invention relates to a projectile (1) propelled by ramjet, projectile comprising an outer body (2) and a deployable tail (3), a projectile having inside the body a chamber in which is housed a block of half ablatable ring propellant (7) and a casing (8) containing a military load. This projectile is characterized in that it comprises a control module (12) arranged axially and which extends through an air inlet (11), the control module being displaceable longitudinally by a motor means, during the flight of the projectile and at a desired instant on trajectory, a rear position, in which it does not close the air inlet (11), to a forward position in which it closes the entry of air, the control module (12) enclosing at least two duck surfaces (15) which are deployable outside the projectile (1) after closing the air inlet (11).

Description

Le domaine technique de l'invention est celui des projectiles propulsés et en particulier des projectiles d'artillerie propulsés.The technical field of the invention is that of powered projectiles and in particular powered artillery projectiles.

De nombreuses solutions sont connues pour accroître la portée d'un projectile d'artillerie. Il est connu ainsi de doter la partie arrière du projectile d'un culot creux ou d'un bloc arrière générateur de gaz (plus connu sous la dénomination anglo saxonne de Base-Bleed).Many solutions are known for increasing the range of an artillery projectile. It is thus known to provide the rear part of the projectile with a hollow base or a gas generator rear block (better known by the Anglo-Saxon name of Base-Bleed).

Ces solutions permettent de diminuer la traînée de culot du projectile qui est générée par la zone dite « d'eau morte » en arrière du culot, zone qui est en dépression par rapport à l'écoulement amont non perturbé.These solutions make it possible to reduce the drag of the projectile base which is generated by the so-called “dead water” zone behind the base, which zone is in depression compared to the upstream undisturbed flow.

L'augmentation de portée qu'ils procurent est intéressante en pourcentage mais reste limitée en valeur absolue, on peut ainsi passer de 30km de portée à environ 40 km grâce à un Base-Bleed.The increase in range they provide is interesting in percentage but remains limited in absolute value, we can thus go from 30km range to around 40 km thanks to a Base-Bleed.

Pour augmenter la portée des projectiles d'artillerie, il a déjà été proposé de doter ces projectiles de propulseurs. Ainsi les brevets FR2479905 et FR2522134 décrivent un obus comportant au niveau de son ogive un petit propulseur à poudre qui est allumé au cours de la phase initiale de la trajectoire pour prolonger dans une certaine mesure l'impulsion résultant du tir canon.To increase the range of artillery projectiles, it has already been proposed to provide these projectiles with propellants. Thus the patents FR2479905 and FR2522134 describe a shell comprising at the level of its warhead a small powder propellant which is ignited during the initial phase of the trajectory to extend to a certain extent the impulse resulting from the cannon fire.

Il a également été proposé, par exemple dans les brevets RU2513326 et US5853143, d'équiper un projectile d'artillerie d'un propulseur de type statoréacteur.It has also been proposed, for example in patents RU2513326 and US5853143, to equip an artillery projectile with a ramjet type propellant.

Une telle solution, par rapport à un projectile autopropulsé à poudre permet de réduire la masse du matériau propulsif embarqué (l'oxydant ou comburant étant alors constitué par l'oxygène de l'air).Such a solution, compared to a self-propelled powder projectile, makes it possible to reduce the mass of the on-board propellant (the oxidant or oxidizer then being constituted by the oxygen in the air).

Cette solution est cependant généralement mise en œuvre pour des projectiles à tir tendus et pour lesquels on cherche à réduire la durée du vol. Voir par exemple le brevet FR2629584 qui décrit un projectile anti hélicoptère.This solution is, however, generally implemented for projectiles with fired shots and for which it is sought to reduce the duration of the flight. See for example patent FR2629584 which describes an anti helicopter projectile.

Les projectiles propulsés ont une forte dispersion balistique qui s'accroît par ailleurs fortement avec la portée.The propelled projectiles have a strong ballistic dispersion which increases moreover strongly with the range.

Il devient donc indispensable, si on souhaite augmenter la portée du projectile au-delà des valeurs classiques de 40 ou 42 km et répondre aux besoins de l'artillerie future, et en particulier obtenir une précision métrique associée à une grande portée (voire indépendante de la portée), de doter le projectile de moyens permettant de corriger sa trajectoire.It therefore becomes essential, if one wishes to increase the range of the projectile beyond the conventional values of 40 or 42 km and meet the needs of future artillery, and in particular to obtain metric precision associated with a large range (even independent of range), to provide the projectile with means to correct its trajectory.

Les moyens de correction de trajectoire connus comprennent des gouvernes disposées au niveau de l'ogive du projectile (dénommés usuellement « Canards Actuating System » ou CAS). Ces moyens sont généralement associés à des obus ou projectiles qui ne sont pas propulsés par statoréacteur, tels que ceux décrits par les brevets EP1297292, FR2768809, EP2767794, ou FR3054030.The known trajectory correction means comprise control surfaces arranged at the level of the projectile warhead (usually called "Ducks Actuating System" or CAS). These means are generally associated with shells or projectiles which are not propelled by ramjet, such as those described by patents EP1297292, FR2768809, EP2767794, or FR3054030.

En effet, la mise en place de gouvernes de correction de trajectoire est peu compatible de la géométrie d'un projectile à statoréacteur et de l'aérodynamique de l'entrée d'air axiale qui ne doit présenter aucun obstacle ni singularité aérodynamique pour assurer l'amorçage de la combustion et son fonctionnement nominal en phase de croisière.Indeed, the installation of trajectory correction control surfaces is not very compatible with the geometry of a ramjet projectile and the aerodynamics of the axial air intake which must not present any obstacle or aerodynamic singularity to ensure the priming of combustion and its nominal operation in cruising phase.

C'est le but de l'invention que de proposer un projectile propulsé par statoréacteur qui est cependant pilotable afin de lui conférer une précision d'atteinte de son objectif indépendamment de la portée, donc du temps de vol.It is the object of the invention to propose a projectile propelled by ramjet which is however controllable in order to give it a precision of achievement of its objective independently of the range, therefore of the flight time.

L'invention est plus particulièrement décrite dans son application à un obus d'artillerie.The invention is more particularly described in its application to an artillery shell.

Ainsi l'invention a pour objet un projectile propulsé par statoréacteur, projectile comprenant un corps externe et un empennage déployable, projectile comportant à l'intérieur du corps une chambre dans laquelle est logé un bloc de semipropergol annulaire ablatable ainsi qu'une enveloppe renfermant une charge militaire, le corps externe comportant une entrée d'air pour permettre à l'air d'entrer dans la chambre, le corps comportant également une ouverture arrière sur laquelle est positionnée une tuyère, projectile caractérisé en ce qu'il comporte un module de pilotage disposé axialement et qui s'étend au travers de l'entrée d'air, le module de pilotage pouvant être déplacé axialement par un moyen moteur, lors du vol du projectile et à un instant souhaité sur trajectoire, d'une position arrière dans laquelle il n'obture pas l'entrée d'air, vers une position avant dans laquelle il vient obturer l'entrée d'air, le module de pilotage renfermant au moins deux gouvernes canard qui sont déployables à l'extérieur du projectile après obturation de l'entrée d'air.Thus, the subject of the invention is a projectile propelled by ramjet, projectile comprising an external body and a deployable tail, projectile comprising inside the body a chamber in which is housed a block of ablatable annular semipropellant as well as an envelope containing a military charge, the external body having an air inlet to allow air to enter the chamber, the body also comprising a rear opening on which a nozzle is positioned, projectile characterized in that it comprises a module for piloting arranged axially and which extends through the air inlet, the piloting module being able to be moved axially by a motor means, during the flight of the projectile and at a desired instant on trajectory, from a rear position in which it does not shut off the air inlet, towards a front position in which it comes to shut off the air inlet, the control module containing at least two governors es duck which can be deployed outside the projectile after closing the air intake.

Le module de pilotage pourra renfermer un moyen de calcul incorporant des algorithmes de pilotage, le moyen de calcul assurant la commande du déplacement du module de pilotage à l'instant souhaité sur trajectoire.The control module may contain a calculation means incorporating control algorithms, the calculation means ensuring the control of the movement of the control module at the desired time on the trajectory.

Plus particulièrement, le projectile propulsé constituera un projectile d'artillerie destiné à être tiré par un canon, projectile dont le corps externe portera une ceinture dérapante.More particularly, the propelled projectile will constitute an artillery projectile intended to be fired by a cannon, a projectile whose external body will wear a slip belt.

Selon un mode particulier de réalisation, le module de pilotage pourra se trouver avant tir dans sa position avant, le module de pilotage reculant par inertie lors du tir canon de façon à venir occuper sa position arrière dans laquelle il sera en appui contre l'enveloppe de charge militaire.According to a particular embodiment, the piloting module may be before firing in its front position, the piloting module retreating by inertia during the firing of the gun so as to come occupy its rear position in which it will be in abutment against the envelope military charge.

Avantageusement, le projectile pourra comporter un moyen de verrouillage assurant l'immobilisation du module de pilotage en position arrière.Advantageously, the projectile may include a locking means ensuring the immobilization of the control module in the rear position.

Le moyen moteur pourra comprendre un moyen de stockage d'énergie potentielle élastique, ce moyen étant activé par le recul du module de pilotage de sa partie avant à sa partie arrière, le moyen de verrouillage étant libéré à l'instant souhaité sur trajectoire.The drive means may comprise a means for storing elastic potential energy, this means being activated by the retraction of the control module from its front part to its rear part, the locking means being released at the desired instant on the trajectory.

Selon un autre mode de réalisation, le module de pilotage se trouve avant tir dans sa position avant, le module de pilotage pouvant être déplacé par le moyen moteur, après tir et à un instant souhaité sur trajectoire, de façon à venir occuper sa position arrière.According to another embodiment, the piloting module is before firing in its front position, the piloting module being able to be moved by the motor means, after firing and at a desired instant on trajectory, so as to come to occupy its rear position .

Le moyen moteur pourra ainsi déplacer, progressivement ou de façon incrémentale, à différents instants sur trajectoire, le module de pilotage de sa position avant vers sa position arrière.The drive means can thus move, progressively or incrementally, at different times along the path, the control module from its front position to its rear position.

Selon une variante, le moyen moteur pourra déplacer le module de pilotage vers sa position arrière à l'issue de la phase pilotée de façon à dégager l'entrée d'air et accélérer ainsi le projectile lors d'une phase terminale de sa traj ectoire.Alternatively, the drive means may move the control module to its rear position at the end of the piloted phase so as to clear the air intake and thus accelerate the projectile during a terminal phase of its trajectory .

Avantageusement, le projectile comportera un culot arrière obturant la tuyère lors du tir, culot assurant le maintien de l'empennage arrière et qui est éjecté à la sortie du canon.Advantageously, the projectile will include a rear base blocking the nozzle during the firing, base ensuring the maintenance of the rear tail and which is ejected at the exit of the barrel.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :The invention will be better understood on reading the description which follows of particular embodiments, description made with reference to the appended drawings and in which:

- La figure 1 est une vue schématique et en coupe longitudinale d'un projectile propulsé selon un mode- Figure 1 is a schematic view in longitudinal section of a projectile propelled according to a mode

de réalisation de of realization of l'invention ; the invention; La figure 2 Figure 2 est East une a courbe montrant les curve showing the différentes different phases de phases of vol flight du of proj ectile projectile selon ce mode de according to this mode of réalisation production ; ; Les figures The figures 3a 3a et and 3b sont 3b are des vues views de détail Retail

partielles et schématiques qui montrent un mode de réalisation d'un moyen moteur, la figure 3a montrant le projectile en phase de stockage et la figure 3b montrant le projectile en phase propulsée ;partial and schematic which show an embodiment of a drive means, FIG. 3a showing the projectile in the storage phase and FIG. 3b showing the projectile in the propelled phase;

- Les figures 4a à 4c sont des vues en coupes longitudinales du projectile selon ce mode de réalisation au cours des différentes phases de sa trajectoire, la figure 4a montrant le projectile à la sortie du tube de l'arme, la figure 4b le projectile au cours de sa phase propulsée et la figure 4c le projectile au cours de sa phase guidée ;- Figures 4a to 4c are longitudinal sectional views of the projectile according to this embodiment during the different phases of its trajectory, Figure 4a showing the projectile at the exit of the barrel, Figure 4b the projectile at during its propelled phase and FIG. 4c the projectile during its guided phase;

- La figure 5 est une vue de détail partielle d'une variante de réalisation d'un moyen moteur ;- Figure 5 is a partial detail view of an alternative embodiment of a drive means;

- La figure 6 représente des courbes montrant l'influence de l'altitude sur le débit d'air d'un statoréacteur ;- Figure 6 shows curves showing the influence of altitude on the air flow of a ramjet;

- La figure 7 est une courbe montrant les différentes phases de vol d'un projectile mettant en œuvre cette variante de réalisation du moyen moteur.- Figure 7 is a curve showing the different flight phases of a projectile implementing this alternative embodiment of the motor means.

En se reportant à la figure 1, un projectile 1 propulsé par statoréacteur selon un mode de réalisation de l'invention comprend un corps 2 et un empennage déployable 3 qui est maintenu replié, lors des phases de stockage et pendant le parcours balistique dans le tube, par un culot arrière de poussée 4. Le corps 2 porte une ceinture dérapante 5 qui permet d'assurer l'étanchéité aux gaz à l'intérieur du tube de l'arme et qui permet également de limiter par glissement la vitesse de rotation pouvant être communiquée au projectile par les rayures du tube de l'arme (le taux de glissement est de l'ordre de 90% au minimum). En effet un tube d'artillerie est généralement rayé pour assurer la mise en rotation des proj ectiles.Referring to FIG. 1, a projectile 1 propelled by ramjet according to an embodiment of the invention comprises a body 2 and a deployable tail unit 3 which is kept folded, during the storage phases and during the ballistic course in the tube , by a rear thrust base 4. The body 2 carries a slip belt 5 which makes it possible to ensure gas tightness inside the barrel of the weapon and which also makes it possible to limit by sliding the speed of rotation which can be communicated to the projectile by the scratches in the barrel of the weapon (the slip rate is around 90% minimum). In fact, an artillery tube is generally rifled to ensure the rotation of the projectiles.

Le culot 4 sera éjecté à la sortie du tube de l'arme et l'empennage 3 se déploiera pour assurer l'aérostabilisation du projectile sur trajectoire.The base 4 will be ejected at the exit of the barrel of the weapon and the tail 3 will deploy to ensure the aerostabilization of the projectile on trajectory.

L'aérostabilisation est nécessaire en raison de l'architecture du projectile (faible moment d'inertie longitudinal qui ne permet pas de respecter les critères de stabilité gyroscopique) et de la diminution de la vitesse de roulis sur trajectoire lorsque le projectile sera en phase pilotée en raison du coefficient d'amortissement en roulis (Clp) élevé de l'empennage. L'aérostabilisation est enfin nécessaire pour rendre possible le pilotage ultérieur via des gouvernes. L'asservissement des braquages des gouvernes à la position en roulis du projectile est en effet limité en vitesse de roulis par la bande passante du calculateur et des actionneurs.Aerostabilization is necessary due to the architecture of the projectile (low longitudinal moment of inertia which does not allow the criteria of gyroscopic stability to be respected) and the decrease in the roll speed on the trajectory when the projectile is in the piloted phase. due to the high roll damping coefficient (Clp). Aerostabilization is finally necessary to make possible subsequent piloting via control surfaces. The control of the steering deflections to the roll position of the projectile is in fact limited in roll speed by the bandwidth of the computer and the actuators.

Le projectile devant être aérostabilisé, la présence d'une ceinture dérapante est donc nécessaire pour limiter les contraintes mécaniques qui augmentent comme le carré de la vitesse de rotation et éviter les effets Magnus qui peuvent déstabiliser dynamiquement le projectile.The projectile must be aerostabilized, the presence of a slip belt is therefore necessary to limit the mechanical stresses which increase like the square of the speed of rotation and to avoid the Magnus effects which can dynamically destabilize the projectile.

La vitesse de rotation de l'obus en sortie de tube est de l'ordre de quelques 10 tours par seconde.The speed of rotation of the shell at the outlet of the tube is of the order of some 10 turns per second.

De telles ceintures dérapantes sont bien connues de 1'Homme du Métier dans le domaine des projectiles d'artillerie. On pourra consulter les brevets W003001141, EP1693646 et EP1386120 qui décrivent de telles ceintures.Such non-slip belts are well known to those skilled in the art in the field of artillery projectiles. We can consult the patents W003001141, EP1693646 and EP1386120 which describe such belts.

Les empennages déployant sont également bien connus de l'Homme du Métier (voir le brevet EP0905473).The deploying empennages are also well known to those skilled in the art (see patent EP0905473).

Le projectile 1 comporte à l'intérieur du corps 2 une chambre 6 dans laquelle est logé un bloc 7 annulaire d'un combustible constitué d'un semi-propergol ablatable.The projectile 1 has inside the body 2 a chamber 6 in which is housed an annular block 7 of a fuel consisting of an ablatable semi-propellant.

La chambre 6 reçoit également une enveloppe 8 qui renferme une charge militaire 9 par exemple un chargement explosif.Chamber 6 also receives an envelope 8 which contains a military charge 9, for example an explosive charge.

L'enveloppe 8 est reliée au corps 2 par des bras de liaison radiaux 10 qui sont profilés et qui sont régulièrement répartis angulairement. Il y a ici trois groupes de trois bras 10. Les trois bras de chaque groupe sont espacés angulairement les uns des autres de 120°.The casing 8 is connected to the body 2 by radial connecting arms 10 which are profiled and which are regularly distributed angularly. There are here three groups of three arms 10. The three arms of each group are spaced angularly from each other by 120 °.

Le corps 2 comporte une entrée d'air 11 annulaire qui est obturée en phase de stockage et de tir par un module de pilotage 12 (cette position avancée - figure 1 - est sa position de référence).The body 2 has an annular air inlet 11 which is closed during the storage and firing phase by a control module 12 (this advanced position - FIG. 1 - is its reference position).

L'entrée d'air 11 est destinée à permettre à l'air d'entrer dans la chambre 6 lorsque le projectile est en phase propulsée. Le corps 2 comporte également une ouverture arrière 13 sur laquelle est positionnée une tuyère 14.The air inlet 11 is intended to allow air to enter the chamber 6 when the projectile is in the propelled phase. The body 2 also includes a rear opening 13 on which a nozzle 14 is positioned.

Le culot 4, dont la fonction première est d'accélérer le projectile en lui communiquant la poussée des gaz de tir, permet également d'obturer la tuyère 14 lors du tir, isolant ainsi le bloc combustible 7 du statoréacteur des gaz chauds de la charge de poudre propulsive qui poussent le projectile hors du tube de l'arme.The base 4, the primary function of which is to accelerate the projectile by communicating to it the thrust of the firing gases, also makes it possible to close off the nozzle 14 during firing, thus isolating the fuel block 7 from the ramjet from the hot gases of the charge. propellant that pushes the projectile out of the barrel.

Le module de pilotage 12 renferme au moins deux gouvernes canard 15 (disposées dans un même plan et matérialisant un plan de pilotage) ainsi que leur mécanisme de déploiement (non représenté). De tels dispositifs de gouvernes déployables sont bien connus et décrits en particulier par les brevets FR2949848, FR2846080, FR2864613 et FR2891618.The control module 12 contains at least two duck control surfaces 15 (arranged in the same plane and materializing a control plane) as well as their deployment mechanism (not shown). Such deployable control devices are well known and described in particular by patents FR2949848, FR2846080, FR2864613 and FR2891618.

Il est ainsi aisé d'intégrer des gouvernes canard et leur mécanisme de déploiement et d'orientation dans un module de pilotage ayant un diamètre de l'ordre de 60 à 90 millimètres qui est incorporé dans un projectile de calibre 155 millimètres.It is thus easy to integrate duck control surfaces and their deployment and orientation mechanism in a control module having a diameter of the order of 60 to 90 millimeters which is incorporated in a projectile of caliber 155 millimeters.

Le module de pilotage 12 renferme des capteurs (inertiels, magnétiques...) et également un moyen de calcul 16 incorporant des algorithmes de pilotage permettant la commande du braquage des gouvernes pour diriger le projectile vers une cible dont les coordonnées auront été introduites dans le moyen de calcul 16 avant tir par un moyen de programmation non représenté, par exemple par une interface de connexion ou par programmation sans contact au travers d'une boucle inductive reliée au moyen de calcul 16.The control module 12 contains sensors (inertial, magnetic ...) and also a calculation means 16 incorporating control algorithms allowing the control of the steering control to direct the projectile towards a target whose coordinates will have been introduced into the calculation means 16 before firing by a programming means not shown, for example by a connection interface or by contactless programming through an inductive loop connected to the calculation means 16.

Le module de pilotage 12 est disposé axialement et il s'étend au travers de l'entrée d'air 11 et présente en particulier une pointe 12a s'étendant en avant de l'entrée d'air 11. Le module de pilotage 12 peut être déplacé axialement le long de l'axe 26 du projectile par un moyen moteur, lors du vol du projectile et à un instant souhaité sur trajectoire. Le déplacement se fera d'une position arrière, dans laquelle le module de pilotage 12 est en appui contre l'enveloppe 8 de la charge militaire 9, vers une position avant dans laquelle il vient obturer l'entrée d'air 11, donc stopper la combustion du bloc combustible 7 et arrêter le statoréacteur. Ce dispositif permet donc de maîtriser la durée de fonctionnement du statoréacteur ce qui est un des avantages de l'invention.The control module 12 is arranged axially and it extends through the air inlet 11 and in particular has a point 12a extending in front of the air inlet 11. The control module 12 can be moved axially along the axis 26 of the projectile by a motor means, during the flight of the projectile and at a desired instant on trajectory. The movement will be from a rear position, in which the control module 12 is in abutment against the casing 8 of the military charge 9, towards a front position in which it comes to close off the air inlet 11, therefore stopping combustion of the fuel block 7 and stopping the ramjet. This device therefore makes it possible to control the duration of operation of the ramjet which is one of the advantages of the invention.

Le module de pilotage 12 comporte un épaulement périphérique 12b qui vient en appui contre une surface de butée annulaire portée par le corps 2 lorsque ce module 12 se trouve dans la position d'obturation représentée à la figureThe control module 12 has a peripheral shoulder 12b which comes to bear against an annular abutment surface carried by the body 2 when this module 12 is in the closed position shown in the figure

1.1.

Bien entendu le profil externe du module de pilotage 12 est défini de façon à favoriser l'écoulement de l'air et son entrée à l'intérieur de la chambre 6 lorsque le module de pilotage 12 est dans sa position arrière et que l'entrée d'air 11 est dégagée. Ce profil est bien connu de 1'Homme du métier, et il est fait appel classiquement à des essais en soufflerie pour optimiser ce profil qui assure la fonction importante de comprimer et d'échauffer l'écoulement en amont de la chambre de combustion 6.Of course the external profile of the control module 12 is defined so as to favor the flow of air and its entry inside the chamber 6 when the control module 12 is in its rear position and the entry air 11 is released. This profile is well known to those skilled in the art, and wind tunnel tests are conventionally used to optimize this profile which performs the important function of compressing and heating the flow upstream of the combustion chamber 6.

Il en est de même pour le profil externe de l'enveloppe 8 associé à celui de la tuyère 14, qui transforme en énerqie cinétique l'énergie calorifique créée dans la chambre de combustion 6 et à l'origine de la poussée, et en particulier celui de son extrémité arrière 8a qui est arrondie en regard du col 14a de la tuyère 14.It is the same for the external profile of the casing 8 associated with that of the nozzle 14, which transforms the heat energy created in the combustion chamber 6 and at the origin of the thrust into kinetic energy. that of its rear end 8a which is rounded opposite the neck 14a of the nozzle 14.

Le moyen de calcul 16 permet d'assurer la commande du déplacement du module de pilotage 12 à un instant souhaité sur trajectoire et il permet aussi de commander le déploiement des ailettes 15 comme cela sera décrit par la suite.The calculation means 16 makes it possible to control the movement of the control module 12 at a desired instant on the trajectory and it also makes it possible to control the deployment of the fins 15 as will be described later.

Le déplacement se fait par coulissement du module de pilotage 12 par exemple sur une ou plusieurs colonnettes 17 solidaires de l'enveloppe 8 et qui pénètrent dans le module de pilotage 12 lors du recul de ce dernier. On pourra utiliser alternativement une seule colonnette ou axe central. Le moyen moteur pourra être constitué par un petit moteur incorporé dans le module de pilotage 12 et engrenant par exemple sur une crémaillère portée par une des colonnettes 17 .The movement is made by sliding the control module 12 for example on one or more columns 17 integral with the casing 8 and which penetrate into the control module 12 when the latter recedes. One can alternatively use a single column or central axis. The drive means may be constituted by a small engine incorporated in the control module 12 and meshing for example on a rack carried by one of the balusters 17.

Plus simplement, lorsqu'il n'y a que deux positions nécessaires pour le module de pilotage (position arrière et position avant ou d'obturation de l'entrée d'air), et comme schématisé aux figures 3a et 3b, au moins une des colonnettes 17 (ou toutes les colonnettes) pourra être équipée d'un ressort de traction 18 qui sera fixé d'une part à une collerette 19 de la colonnette 17 et d'autre part à la paroi du module de pilotage 12. Ce ressort de traction 18 constituera le moyen moteur qui est ici un moyen de stockage d'énergie potentielle élastique.More simply, when there are only two positions required for the control module (rear position and front position or shutter of the air inlet), and as shown schematically in Figures 3a and 3b, at least one balusters 17 (or all balusters) may be equipped with a tension spring 18 which will be fixed on the one hand to a flange 19 of the baluster 17 and on the other hand to the wall of the control module 12. This spring traction 18 will constitute the driving means which is here a means of storage of elastic potential energy.

La figure 3a montre le montage avant tir. Le ressort 18 est au repos, à l'état non étiré. On voit que la colonnette 17 traverse une paroi transversale 20 solidaire du module 12 et qui assure son guidage. On voit également que la paroi 20 porte un verrou électromagnétique 21 (représenté très schématiquement) qui est destiné à venir s'engager dans une gorge 22 de la colonnette 17. Ce verrou électromagnétique 21 constitue un moyen de verrouillage qui va permettre d'assurerFigure 3a shows the mounting before firing. The spring 18 is at rest, in the unstretched state. It can be seen that the baluster 17 passes through a transverse wall 20 integral with the module 12 and which guides it. It can also be seen that the wall 20 carries an electromagnetic lock 21 (shown very diagrammatically) which is intended to come into engagement in a groove 22 of the baluster 17. This electromagnetic lock 21 constitutes a locking means which will make it possible to ensure

1' immobilisation 1 immobilizer du module of the module de of pilotage 12 piloting 12 en in position position arrière. back. Au moment du At the time of tir (figure shot (figure 3b) 3b) , le , the module de module pilotage 12 piloting 12 recule du fait back off from the fact de son inert of his inert ie. ie. Une A goupille pin de of maintien retention cisaillable (non shearable (no représentée) shown) pourra will être prévue be planned entre le between the corps 2 du proj body 2 of the proj ectile et le ectile and the module module de pilotage piloting 12 pour 12 for

sécuriser l'ensemble en position de stockage. Ce mouvement de recul a pour effet de tendre le ressort de traction 18 (stockage d'énergie potentielle élastique). Le module de pilotage 12 vient en appui contre l'enveloppe 8 de la charge militaire 9.secure the assembly in the storage position. This recoil has the effect of tensioning the tension spring 18 (storage of elastic potential energy). The control module 12 comes to bear against the casing 8 of the military charge 9.

La gorge 22 se positionne en regard du verrou électromagnétique 21 qui assure le verrouillage de la colonnette 17. D'une façon classique le verrou électromagnétique 21 comprendra un ressort poussant un doigt de verrouillage dans la gorge 22. Aucune énergie n'est donc nécessaire pour le verrouillage.The groove 22 is positioned opposite the electromagnetic lock 21 which ensures the locking of the column 17. In a conventional manner the electromagnetic lock 21 will include a spring pushing a locking finger in the groove 22. No energy is therefore required to locking.

A l'instant souhaité sur trajectoire, le moyen de calcul enverra par un fil de commande 23 une impulsion au verrou électromagnétique 21, provoquant la libération de ce dernier. Le ressort 18 assure alors le retour du module 12 à sa position avant.At the desired instant on the trajectory, the calculation means will send a pulse 23 to the electromagnetic lock 21, causing the release of the latter. The spring 18 then ensures the return of the module 12 to its front position.

Comme on le voit sur les figures 3a et 3b, la colonnette pourra être tubulaire pour laisser passer un fil 24 permettant de commander la mise à feu de la charge militaire 9 par le biais d'un détonateur 25.As can be seen in FIGS. 3a and 3b, the baluster may be tubular to allow a wire 24 to pass allowing the firing of the military charge 9 to be controlled by means of a detonator 25.

Bien entendu ces dessins sont très schématiques. En particulier le mode de fixation des colonnettes 17 sur l'enveloppe 8 n'est pas représenté, ni le mode de fixation du détonateur 25 ainsi que le cheminement de ce fil 24 au travers de la paroi de l'enveloppe 8. L'Homme du Métier maîtrise les différentes technologies permettant de réaliser ces différentes fonctions et qui sont robustes dans un environnement du tir canon (fortes accélérations, plage de variation de température importante).Of course these drawings are very schematic. In particular, the method of fixing the balusters 17 on the casing 8 is not shown, nor the method of fixing the detonator 25 as well as the routing of this wire 24 through the wall of the casing 8. Man du Métier masters the different technologies enabling these different functions to be carried out and which are robust in a gunnery environment (strong accelerations, large temperature variation range).

A titre de variante il serait possible de mettre en œuvre un ou plusieurs ressorts de compression. On pourra également définir d'autres types de moyens de verrouillage.Alternatively it would be possible to use one or more compression springs. We can also define other types of locking means.

La figure 2 est une courbe montrant les différentes phases de vol du projectile 1 selon l'invention.FIG. 2 is a curve showing the different flight phases of the projectile 1 according to the invention.

L'axe des abscisses correspond à la portée R du projectile et l'axe des ordonnées à l'altitude H du proj ectile.The abscissa axis corresponds to the range R of the projectile and the ordinate axis to the altitude H of the projectile.

Pour un tir à partir du point d'origine O, le projectile passe par plusieurs phases.For a shot from the point of origin O, the projectile goes through several phases.

Lors du tir dans l'arme le culot de poussée 4 est en place, il maintient en position repliée l'empennage 3 et le protège, ainsi que le bloc combustible 7 (figure 1).When firing in the weapon the thrust base 4 is in place, it maintains in the folded position the tail 3 and protects it, as well as the fuel block 7 (FIG. 1).

L'accélération du tir a pour effet de faire reculer le module de pilotage 12 qui se verrouille en appui contre l'enveloppe 8 (figures 3b et 4a).The acceleration of the firing has the effect of making the control module 12 move back which locks in abutment against the casing 8 (FIGS. 3b and 4a).

A la sortie du tube de l'arme, le culot 4 est éjecté (par exemple par une charge d'éjection comme décrit par le brevet FR2768809 ou par un effort généré par un différentiel deAt the outlet of the barrel, the base 4 is ejected (for example by an ejection charge as described by patent FR2768809 or by a force generated by a differential of

pression, ou encore par pressure, or by 1' 1 ' effet de la effect of the rotation rotation résiduelle residual communiquée par communicated by le tube. the tube. L'éj ection Ej ection du culot pellet 4 4 en sortie output de of tube tube permet allows le the déploiement des deployment of ailettes fins 3a 3a de l'empennage tailplane 3 (figure 4a) 3 (Figure 4a) qui who aérostabilise le projectile aerostabilizes the projectile 1 tout au long 1 throughout de la of the traj ectoire trajectory

en assurant une vitesse de roulis résiduelle et entretenue de quelques tours par seconde. Cette vitesse de roulis est obtenue grâce à un calage angulaire des ailettes 3a par rapport à l'axe 26 du projectile ou bien par un biseau réalisé sur le bord d'attaque ou sur le bord de fuite de chaque ailette 3a. Cette rotation résiduelle est nécessaire pour piloter le projectile 1 sur 360° et indispensable dans le cas d'un pilotage par un seul plan de gouvernes 15.ensuring a residual and maintained rolling speed of a few revolutions per second. This roll speed is obtained by an angular setting of the fins 3a relative to the axis 26 of the projectile or by a bevel made on the leading edge or on the trailing edge of each fin 3a. This residual rotation is necessary to pilot the projectile 1 over 360 ° and essential in the case of piloting by a single control surface 15.

La sortie du tube de l'arme se fait à une vitesse minimale de l'ordre de 700 m/s, soit de l'ordre de Mach 2, ce qui correspond, du point de vue de l'artillerie à un choix de charges propulsives assurant un tir en « zone 4 ». Il n'y a pas de limite supérieure de vitesse pour permettre l'amorçage d'un statoréacteur, la seule limite de ce type de propulseur est la vitesse qui est compatible d'une combustion subsonique à l'intérieur du projectile, soit une vitesse de projectile de l'ordre de Mach 5 (1700 m/s).The exit from the barrel of the weapon is done at a minimum speed of the order of 700 m / s, or of the order of Mach 2, which corresponds, from the point of view of artillery to a choice of charges propellants ensuring a fire in "zone 4". There is no upper speed limit to allow the initiation of a ramjet, the only limit of this type of propellant is the speed which is compatible with subsonic combustion inside the projectile, i.e. a speed of projectile of the order of Mach 5 (1700 m / s).

Une telle vitesse (Mach 2) permet l'amorçage du statoréacteur formé par l'architecture générale du projectile 1, une fois le module de pilotage 12 positionné en arrière et l'entrée d'air annulaire 11 libérée.Such a speed (Mach 2) allows the starting of the ramjet formed by the general architecture of the projectile 1, once the control module 12 positioned behind and the annular air inlet 11 released.

Cette vitesse d'amorçage est optimale pour l'allumage et le fonctionnement du statoréacteur. L'écoulement d'air qui pénètre dans la chambre 6 par l'entrée d'air 11 est comprimé, il s'échauffe et initie spontanément le bloc combustible annulaire 7 et se trouve accéléré dans la tuyère 14, puis évacué.This priming speed is optimal for ignition and operation of the ramjet. The air flow which enters the chamber 6 through the air inlet 11 is compressed, it heats up and spontaneously initiates the annular fuel block 7 and is accelerated in the nozzle 14, then evacuated.

Le bloc combustible 7 qui est un semi-propergol tapisse les parois de la chambre de combustion 6 et réagit spontanément (auto-inflammation) avec l'écoulement issu de l'entrée d'air annulaire 11. Cet air a été comprimé et échauffé suite à son ralentissement par le profil de l'entrée d'air 11 qui fait office de compresseur statique et conduit à l'amorçage du statoréacteur.The fuel block 7 which is a semi-propellant lines the walls of the combustion chamber 6 and reacts spontaneously (self-ignition) with the flow coming from the annular air inlet 11. This air has been compressed and heated further at its slowing down by the profile of the air inlet 11 which acts as a static compressor and leads to the priming of the ramjet.

La combustion du semi-propergol produit des gaz chauds éjectés dans la tuyère 14. La totalité des gaz est convertie en poussée efficace et accélère fortement le projectile 1. La vitesse obtenue est entre Mach 2 et Mach 5 (de 700m/s à 1700m/s) et une altitude maximale de l'ordre de 25000 m peut être obtenue en une minute environ.The combustion of the semi-propellant produces hot gases ejected into the nozzle 14. All of the gases are converted into effective thrust and strongly accelerates the projectile 1. The speed obtained is between Mach 2 and Mach 5 (from 700m / s to 1700m / s) and a maximum altitude of around 25,000 m can be obtained in about one minute.

La durée de la phase propulsée peut varier suivant l'architecture du statoréacteur (section de l'entrée d'airThe duration of the propelled phase can vary depending on the architecture of the ramjet (air intake section

11, masse de combustible, débit massique éjecté...) et les conditions de tir et peut aller de quelques secondes à quelques dizaines de secondes (1 minute au maximum, la limite étant fixée par l'altitude).11, fuel mass, mass flow ejected ...) and the firing conditions and can range from a few seconds to a few tens of seconds (1 minute maximum, the limit being fixed by the altitude).

Cette phase propulsée est repérée par la flèche P sur la figure 2. Le projectile 1 est dans la configuration de la figure 4b. On a représenté sur cette figure le bloc combustible 7 partiellement consumé.This propelled phase is identified by the arrow P in Figure 2. The projectile 1 is in the configuration of Figure 4b. This figure shows the partially consumed fuel block 7.

Le projectile 1 arrive à l'apogée A de la trajectoire (H=25 km) au bout d'environ 50 kilomètres (figure 2).Projectile 1 arrives at the apogee A of the trajectory (H = 25 km) after approximately 50 kilometers (Figure 2).

A ce stade le moyen de calcul 16 commande la libération du moyen moteur qui provoque le retour du module de pilotage 12 à sa position avant (figure 4c) dans laquelle il obture l'entrée d'air annulaire 11. Le moyen de calcul 16 provoque également le déploiement des gouvernes canard 15.At this stage, the calculation means 16 controls the release of the motor means which causes the control module 12 to return to its front position (FIG. 4c) in which it closes the annular air inlet 11. The calculation means 16 causes also the deployment of duck control surfaces 15.

Le mécanisme de déploiement des gouvernes canard est un mécanisme classique qu'il n'est pas nécessaire de décrire en détails. On pourra par exemple se reporter aux brevets : FR2949848, FR2864613, FR2846079, FR2846080 et WO2007133247, qui décrivent de tels mécanismes de déploiement.The deployment mechanism of the duck control surfaces is a conventional mechanism which it is not necessary to describe in detail. We can for example refer to the patents: FR2949848, FR2864613, FR2846079, FR2846080 and WO2007133247, which describe such deployment mechanisms.

L'instant du déploiement est programmé avant tir et il dépend des conditions du tir considéré. Il est clair que, quel que soit l'instant auquel le déplacement du module de pilotage 12 vers l'avant est déclenché, la fermeture de l'entrée d'air annulaire 11 entraînera l'extinction du bloc combustible 7 par manque d'oxygène et l'arrêt de la propulsion.The moment of deployment is programmed before firing and it depends on the conditions of the firing considered. It is clear that, whatever the moment at which the movement of the control module 12 forwards is triggered, the closure of the annular air inlet 11 will cause the fuel block 7 to be extinguished by lack of oxygen. and stopping the propulsion.

Il est donc possible en fonction des besoins opérationnels de provoquer l'arrêt de la poussée du statoréacteur avant l'apogée A et de laisser le projectile poursuivre alors sa trajectoire balistique. On a délimité sur la figure 2 par des lignes pointillées verticales la zone Z dans laquelle l'arrêt du statoréacteur peut être commandé.It is therefore possible, depending on operational requirements, to stop the thrust of the ramjet before climax A and to let the projectile then continue its ballistic trajectory. The zone Z in which the stopping of the ramjet can be controlled has been delimited in FIG. 2 by vertical dotted lines.

Cette zone correspond à des durées de fonctionnement entre quelques secondes et une minute (au maximum). L'efficacité de la propulsion est optimale en début de trajectoire et dans tous les cas avant l'apogée A, ce qui correspond à des portées maximales pour la phase propulsée P comprises entre 5 et 50 km.This zone corresponds to operating times between a few seconds and a minute (maximum). The propulsion efficiency is optimal at the start of the trajectory and in all cases before climax A, which corresponds to maximum ranges for the propelled phase P of between 5 and 50 km.

Une fois les gouvernes canards 15 déployées, le projectile se trouve dans sa phase guidée G (figure 2) le moyen de calcul 16 commandera le pilotage du projectile en direction de l'objectif T dont les coordonnées ont été introduites en mémoire avant le tir. Le moyen de calcul 16 est couplé à un moyen de positionnement du projectile qui pourra comprendre un récepteur type GPS et/ou Galiléo et/ou une centrale inertielle.Once the duck control surfaces 15 have been deployed, the projectile is in its guided phase G (FIG. 2) the calculation means 16 will control the piloting of the projectile in the direction of the objective T, the coordinates of which have been entered in memory before firing. The calculation means 16 is coupled to a means for positioning the projectile which may include a GPS and / or Galileo type receiver and / or an inertial unit.

D'une façon classique et qu'il n'est pas nécessaire de décrire, pour réaliser le pilotage, les gouvernes déployées sont pivotées par un ou plusieurs moteurs qui sont commandésIn a conventional manner and which it is not necessary to describe, to carry out the control, the deployed control surfaces are pivoted by one or more motors which are controlled

par le speak module de calcul 16. calculation module 16. On We pourra aussi équiper can also equip le the module de pilotage 12 control module 12 de of capteurs de cible target sensors infrarouge infrared (non représentés) disposés (not shown) arranged au at niveau level de 1'ogive warhead du module of the module 12, 12 capteurs utilisés pour sensors used for la the phase phase finale de final of 1'attaque 1'attaque et and permettant d'obtenir allowing to get une a

précision métrique.metric precision.

Différents procédé de guidage sont décrits, par exemple dans les brevets FR2872928, EP1480000, FR2847033, EP2009387 ou EP1840692.Different guiding methods are described, for example in patents FR2872928, EP1480000, FR2847033, EP2009387 or EP1840692.

Du fait de la poussée obtenue en phase propulsée P par le statoréacteur, il devient possible d'atteindre des portées supérieures à 80 km à l'aide d'une artillerie conventionnelle utilisée dans des conditions de tir usuelles et au minimum en charge 4 (ce qui permet de limiter l'usure du tube et d'augmenter le potentiel d'utilisation du tube) et avec un profil d'obus classique tout en ayant une meilleure précision de tir (en référence à un tir classique à 40km avec BaseBleed) grâce aux moyens de guidage.Due to the thrust obtained in the propelled phase P by the ramjet, it becomes possible to reach ranges greater than 80 km using conventional artillery used under normal firing conditions and at least on charge 4 (this which allows to limit the wear of the tube and to increase the potential of use of the tube) and with a classic shell profile while having a better shooting accuracy (in reference to a classic shooting at 40km with BaseBleed) thanks to the guide means.

La précision peut être métrique ou décamétrique suivant les techniques de guidage mises en œuvre et les capteurs embarqués, et elle est indépendante du temps de vol, donc de la portée et des conditions météorologiques.Accuracy can be metric or decametric depending on the guidance techniques used and the on-board sensors, and it is independent of flight time, therefore range and weather conditions.

C'est tout l'intérêt de l'invention que d'apporter ces avantages opérationnels en utilisant une artillerie classique et des charges de tir existantes pour les systèmes d'artillerie.It is the whole point of the invention to provide these operational advantages by using conventional artillery and existing firing charges for artillery systems.

La figure 5 montre de façon schématique un autre mode de réalisation d'un moyen moteur.FIG. 5 schematically shows another embodiment of a drive means.

Selon ce mode, le moyen moteur est constitué par un moteur électrique 27 qui est équipé d'une roue dentée 28. Cette dernière engrène sur un écrou 29 taraudé qui est engagé sur un axe central 30 portant un filetage 31. Le moteur électrique 27 est solidaire du module de pilotage 12 par une bride 33. Il est relié au moyen de calcul 16 par une liaison filaire 34. Son fonctionnement est commandé par le moyen de calcul 16 qui incorporera des algorithmes assurant la mise en rotation du moteur 27 dans un sens ou l'autre en fonction de la chronométrie de tir (donc de la localisation du projectile 1 sur sa trajectoire).According to this mode, the motor means is constituted by an electric motor 27 which is equipped with a toothed wheel 28. The latter meshes with a threaded nut 29 which is engaged on a central axis 30 carrying a thread 31. The electric motor 27 is secured to the control module 12 by a flange 33. It is connected to the calculation means 16 by a wire connection 34. Its operation is controlled by the calculation means 16 which will incorporate algorithms ensuring the rotation of the motor 27 in one direction or the other as a function of the firing chronometry (therefore of the location of the projectile 1 on its trajectory).

L'axe central 30 est solidaire de l'enveloppe 8 et il est coaxial à l'axe 26 du projectile 1. L'axe central 30 traverse une paroi de fond 12c du module de pilotage 12 par un trou 12d qui a un diamètre supérieur à celui de l'axe 30 et ne gêne pas la rotation de l'axe central 30.The central axis 30 is integral with the casing 8 and it is coaxial with the axis 26 of the projectile 1. The central axis 30 passes through a bottom wall 12c of the control module 12 by a hole 12d which has a larger diameter to that of the axis 30 and does not hinder the rotation of the central axis 30.

Trois colonnettes 17, régulièrement réparties angulairement autour de l'axe 26 (seules deux sont visibles sur cette coupe transversale), sont solidaires de l'enveloppe 8 et ajustées glissantes dans des perçages de la paroi de fond 12c du module de pilotage 12. Ces colonnettes 17 assurent le guidage du mouvement de translation du module de pilotage 12 par rapport à l'enveloppe 8 tout en interdisant la rotation relative du module 12 par rapport à l'enveloppe 8.Three balusters 17, regularly distributed angularly around the axis 26 (only two are visible on this cross section), are integral with the casing 8 and fitted sliding in holes in the bottom wall 12c of the control module 12. These balusters 17 guide the translational movement of the control module 12 relative to the casing 8 while preventing the relative rotation of the module 12 relative to the casing 8.

L'écrou 29 est par ailleurs immobilisé en translation par rapport au module de pilotage 12 par l'intermédiaire de deux parois 35 solidaires du module de pilotage 12.The nut 29 is moreover immobilized in translation relative to the control module 12 by means of two walls 35 integral with the control module 12.

Les parois 35 pourront avoir des surfaces recouvertes d'un revêtement anti-frottement pour faciliter la rotation de l'écrou 29. Suivant les courses nécessaires, elles pourront éventuellement être percées pour ne pas gêner le passage de la colonnette 17.The walls 35 may have surfaces covered with an anti-friction coating to facilitate the rotation of the nut 29. Depending on the necessary strokes, they may possibly be drilled so as not to impede the passage of the baluster 17.

L'axe central 30 étant immobile en rotation et en translation par rapport à l'enveloppe 8, la rotation du moteur 27 va provoquer la rotation de l'écrou 29 qui, étant solidaire en translation du module de pilotage 12, va provoquer le déplacement axial du module de pilotage 12 le long de l'axe central 30.The central axis 30 being immobile in rotation and in translation relative to the casing 8, the rotation of the motor 27 will cause the rotation of the nut 29 which, being integral in translation with the control module 12, will cause the displacement axial of the control module 12 along the central axis 30.

Il est ainsi possible de déplacer le module de pilotage 12 pour lui donner :It is thus possible to move the control module 12 to give it:

- sa position arrière, en appui contre l'enveloppe 8 de la charge militaire 9 ;- its rear position, in abutment against the casing 8 of the military charge 9;

- sa position avant dans laquelle le module de pilotage 12 obture l'entrée d'air 11 ;- Its front position in which the control module 12 closes the air inlet 11;

- mais aussi toute position intermédiaire entre ces deux positions extrêmes.- but also any intermediate position between these two extreme positions.

On peut ainsi aisément piloter la position longitudinale du module de pilotage 12 et, à la différence du mode de réalisation précédemment décrit, il devient possible de déplacer axialement le module de pilotage 12 d'une façon décorrélée par rapport au tir du projectile.It is thus easy to control the longitudinal position of the control module 12 and, unlike the embodiment described above, it becomes possible to move the control module 12 axially in a decorrelated manner relative to the firing of the projectile.

Comme on le voit sur la figure 5, le module de pilotage 12 comporte une jupe arrière 36 qui glisse sur une paroi externe 8b de l'enveloppe 8. Une telle disposition permet d'améliorer la continuité de l'écoulement de l'air lors du fonctionnement du statoréacteur et pour toutes les positions longitudinales du module de pilotage 12.As seen in Figure 5, the control module 12 has a rear skirt 36 which slides on an outer wall 8b of the casing 8. Such an arrangement improves the continuity of the air flow during the operation of the ramjet and for all the longitudinal positions of the control module 12.

Elle permet aussi d'assurer une étanchéité à ce niveau, empêchant l'entrée de l'air dans le module de pilotage 12.It also makes it possible to ensure a seal at this level, preventing the entry of air into the control module 12.

Grâce à ce mode de réalisation de l'invention, il devient ainsi possible de retarder le début de la phase de propulsion par rapport au coup de canon.Thanks to this embodiment of the invention, it thus becomes possible to delay the start of the propulsion phase with respect to the cannon shot.

Une telle disposition s'avère intéressante d'un point de vue opérationnel pour améliorer la discrétion du tir en évitant les lueurs d'allumage du bloc 7 de semi-propergol. Elle permet également d'optimiser le profil de la trajectoire du projectile 1. Ce mode de réalisation permet également d'éviter de dépasser Mach 5 lors d'un tir à vitesse initiale élevée.Such an arrangement proves to be advantageous from an operational point of view to improve the discretion of the shot by avoiding the ignition lights of the block 7 of semi-propellant. It also makes it possible to optimize the profile of the trajectory of the projectile 1. This embodiment also makes it possible to avoid exceeding Mach 5 during a shot at high initial speed.

Grâce à ce mode de réalisation, il est possible également de faire varier la section de l'entrée d'air 11 en fonction de l'altitude du projectile.Thanks to this embodiment, it is also possible to vary the section of the air inlet 11 as a function of the altitude of the projectile.

Il est connu qu'un statoréacteur nécessite une entrée d'air de plus grande section pour les altitudes élevées.It is known that a ramjet requires a larger section air inlet for high altitudes.

Le moyen de calcul 16 pourra ainsi commander à l'issue d'un premier intervalle de temps après la sortie du tube de l'arme (de l'ordre de quelques dixièmes de secondes) le recul du module de pilotage 12 pour ouvrir l'entrée d'air 11 d'une section minimale permettant d'allumer le statoréacteur.The calculation means 16 will thus be able to control at the end of a first time interval after leaving the barrel of the weapon (of the order of a few tenths of seconds) the retreat of the control module 12 to open the air inlet 11 of a minimum section allowing the ramjet to be ignited.

Après un second intervalle de temps le moyen de calcul 16 provoquera un nouveau recul du module de pilotage 12 pour ouvrir un peu plus l'entrée d'air 11 et optimiser ainsi le fonctionnement du statoréacteur en accroissant le débit d'air pour une altitude dans laquelle l'air est moins dense.After a second time interval, the calculation means 16 will cause the piloting module 12 to recede further to open the air inlet 11 a little more and thus optimize the operation of the ramjet by increasing the air flow for an altitude in which the air is less dense.

Le moyen de calcul 16 peut ainsi déplacer, progressivement ou de façon incrémentale, à différents instants sur trajectoire, le module de pilotage 12 de sa position avant (entrée d'air 11 fermée) vers sa position arrière (ouverture maximale de l'entrée d'air 11).The calculation means 16 can thus move, progressively or incrementally, at different times along the path, the control module 12 from its front position (air inlet 11 closed) to its rear position (maximum opening of the inlet d 'air 11).

A titre d'exemple indicatif, on a représenté à la figure 6 trois courbes Si, S2 et S3 qui montrent l'évolution du débit d'air admis (en kilogrammes par seconde - Kg/s) au travers d'une entrée d'air de section constante et en fonction de l'altitude H (en mètres) du projectile 1. Ce débit diminue avec l'altitude car l'air est moins dense en altitude et il dépend aussi de la vitesse.As an indicative example, FIG. 6 shows three curves Si, S 2 and S 3 which show the evolution of the air flow admitted (in kilograms per second - Kg / s) through an inlet air of constant section and as a function of the altitude H (in meters) of projectile 1. This flow decreases with altitude because the air is less dense at altitude and it also depends on the speed.

Selon cet exemple indicatif, la courbe Si correspond à une section d'entrée d'air de 3000 mm2, la courbe S2 correspond à une section d'entrée d'air de 4000 mm2 et la courbe S3 correspond à une section d'entrée d'air de 5000 mm2 .According to this indicative example, the curve Si corresponds to an air inlet section of 3000 mm 2 , the curve S2 corresponds to an air inlet section of 4000 mm 2 and the curve S3 corresponds to a section of 5000 mm air inlet 2 .

On voit donc que, pour maintenir le même débit dans le statoréacteur, il suffit d'augmenter la section de l'entrée d'air 11. Par exemple si on veut centrer le débit autour de 3 kg/s, on fera passer la section d'une valeur de l'ordre de 3000 mm2 entre 0 et 3000 m d'altitude à une section de 4000 mm2 entre 3000 et 6000 m d'altitude, puis à une section de 5000 mm2 entre 6000 m et 9500 m d'altitude.We therefore see that, to maintain the same flow rate in the ramjet, it suffices to increase the section of the air inlet 11. For example if we want to center the flow rate around 3 kg / s, we will pass the section with a value of the order of 3000 mm 2 between 0 and 3000 m altitude at a section of 4000 mm 2 between 3000 and 6000 m altitude, then at a section of 5000 mm 2 between 6000 m and 9500 m altitude.

Connaissant l'altitude des points auxquels il faut modifier la section de l'entrée d'air 11 et la table de tir du projectile, on connaît également les instants auxquels le moyen de calcul 16 doit envoyer les ordres de déplacement du module de commande 12 ainsi que l'amplitude qu'il faut donner au déplacement pour augmenter la section (le rapport déplacement / section est une donnée de construction du projectile). Les temps entre chaque déplacement sont de l'ordre de 4 à 5 secondes. L'augmentation de la section de l'entrée d'air 11 pourra également être commandée de façon continue.Knowing the altitude of the points at which it is necessary to modify the section of the air inlet 11 and the firing table of the projectile, we also know the instants at which the calculation means 16 must send the displacement orders of the control module 12 as well as the amplitude that must be given to the displacement to increase the section (the displacement / section ratio is a construction data of the projectile). The times between each movement are of the order of 4 to 5 seconds. The increase in the cross section of the air inlet 11 can also be controlled continuously.

A titre d'exemple on a représenté à la figure 7 les différentes phases de vol du projectile 1 selon cette variante de l'invention.By way of example, FIG. 7 shows the different flight phases of the projectile 1 according to this variant of the invention.

Après le tir, et à un instant Ii (soit ici à environ 5 km de l'arme), le module de pilotage 12 est reculé pour ouvrir l'entrée d'air 11 et allumer le statoréacteur.After firing, and at an instant Ii (ie here about 5 km from the weapon), the control module 12 is moved back to open the air inlet 11 and switch on the ramjet.

A l'instant I2 (soit ici à environ 10 km de l'arme), le module de pilotage 12 est un peu plus reculé pour ouvrir d'avantage l'entrée d'air 11, ce qui améliore le fonctionnement du statoréacteur à une altitude plus élevée (ici 10 km).At the instant I 2 (ie here approximately 10 km from the weapon), the control module 12 is a little further back to further open the air inlet 11, which improves the operation of the ramjet engine. a higher altitude (here 10 km).

A l'instant I3 (soit ici à environ 15 km de l'arme), le module de pilotage 12 est encore plus reculé pour ouvrir l'entrée d'air 11 à son ouverture maximale ce qui améliore le fonctionnement du statoréacteur à une altitude encore plus élevée (ici 15 km).At the instant I 3 (ie here approximately 15 km from the weapon), the control module 12 is further moved back to open the air inlet 11 to its maximum opening, which improves the operation of the ramjet at a even higher altitude (here 15 km).

Lorsque le projectile 1 est à son apogée A, le moteur électrique 27 ramène le module de pilotage 12 à sa position avant dans laquelle il ferme l'entrée d'air 11 ce qui éteint le statoréacteur. Dans le même temps les gouvernes canard 15 sont déployées et la phase pilotée G commence.When the projectile 1 is at its peak A, the electric motor 27 returns the control module 12 to its front position in which it closes the air inlet 11 which turns off the ramjet. At the same time the duck control surfaces 15 are deployed and the piloted phase G begins.

Selon un mode particulier de réalisation, il sera possible en phase finale Af, de reculer à nouveau le module de pilotage 12 de façon à ouvrir à nouveau l'entrée d'air 11 et rallumer le bloc propulsif 7 du statoréacteur.According to a particular embodiment, it will be possible in the final phase Af, to move back again the control module 12 so as to reopen the air inlet 11 and relight the propulsion unit 7 of the ramjet.

Cette commande interviendra lorsque le projectile 1 sera orienté en direction de sa cible T et qu'il ne sera donc plus nécessaire de corriger sa trajectoire. Les gouvernes 15 pourront lors de ce déplacement se trouver encastrées sur le corps 2 autour de l'entrée d'air 11, ce qui ne présente plus d'inconvénients, le guidage étant devenu inutile. Les gouvernes pourront alternativement se replier vers l'avant dans le module suivant la conception de leur cinématique.This command will intervene when the projectile 1 is oriented in the direction of its target T and it will therefore no longer be necessary to correct its trajectory. The control surfaces 15 may during this movement be embedded on the body 2 around the air inlet 11, which does not present any more disadvantages, the guidance having become useless. The control surfaces could alternatively fold forward in the module according to the design of their kinematics.

On pourra aussi définir des gouvernes canards 15 comportant un axe de pivot positionnant la voilure de la gouverne à une distance radiale du module de pilotage 12 qui autorise ainsi le mouvement de recul du module de pilotageIt is also possible to define duck control surfaces 15 comprising a pivot axis positioning the airfoil of the control surface at a radial distance from the control module 12 which thus authorizes the recoil movement of the control module

12, gouvernes déployées, avec des perturbations ou interférences mécaniques minimales.12, control surfaces deployed, with minimal mechanical disturbance or interference.

Cette accélération finale du projectile 1 d'une durée de secondes environ, n'est pas indispensable mais elle permet d'augmenter l'énergie cinétique du projectile 1 en fin de trajectoire et augmente également la discrétion de l'attaque. Le vol du projectile repasse en régime supersonique et la vitesse à l'impact sur la cible est de l'ordre de Mach 2.This final acceleration of the projectile 1 lasting approximately seconds, is not essential but it makes it possible to increase the kinetic energy of the projectile 1 at the end of the trajectory and also increases the discretion of the attack. The flight of the projectile returns to supersonic regime and the speed at impact on the target is of the order of Mach 2.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1- Projectile propulsé par statoréacteur, projectile (1) comprenant un corps externe (2) et un empennage déployable (3), projectile comportant à l'intérieur du corps une chambre (6) dans laquelle est logé un bloc (7) de semipropergol annulaire ablatable ainsi qu'une enveloppe (8) renfermant une charge militaire, le corps externe (2) comportant une entrée d'air (11) pour permettre à l'air d'entrer dans la chambre (6), le corps comportant également une ouverture arrière (13) sur laquelle est positionnée une tuyère (14), projectile caractérisé en ce qu'il comporte un module de pilotage (12) disposé axialement et qui s'étend au travers de l'entrée d'air (11), le module de pilotage (12) pouvant être déplacé axialement par un moyen moteur (18,27), lors du vol du projectile (1) et à un instant souhaité sur trajectoire, d'une position arrière dans laquelle il n'obture pas l'entrée d'air (11), vers une position avant dans laquelle il vient obturer l'entrée d'air (11), le module de pilotage (12) renfermant au moins deux gouvernes canard (15) qui sont déployables à l'extérieur du projectile (1) après obturation de l'entrée d'air (11).1- Projectile propelled by ramjet, projectile (1) comprising an external body (2) and a deployable tail unit (3), projectile comprising inside the body a chamber (6) in which is housed a block (7) of semipropellant annular ablatable and an envelope (8) containing a military charge, the external body (2) having an air inlet (11) to allow air to enter the chamber (6), the body also comprising a rear opening (13) on which is positioned a nozzle (14), a projectile characterized in that it comprises a control module (12) arranged axially and which extends through the air inlet (11) , the control module (12) being able to be moved axially by a motor means (18,27), during the flight of the projectile (1) and at a desired instant on trajectory, from a rear position in which it does not close the air inlet (11), towards a front position in which it closes the air inlet (11), l e control module (12) containing at least two duck control surfaces (15) which can be deployed outside the projectile (1) after closing the air inlet (11). 2- Projectile propulsé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le module de pilotage (12) renferme un moyen de calcul (16) incorporant des algorithmes de pilotage, le moyen de calcul (16) assurant la commande du déplacement du module de pilotage (12) à l'instant souhaité sur traj ectoire.2- powered projectile according to claim 1, characterized in that the control module (12) contains a calculation means (16) incorporating control algorithms, the calculation means (16) controlling the movement of the control module (12) at the desired time on the trajectory. 3- Projectile propulsé selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il constitue un projectile d'artillerie destiné à être tiré par un canon, projectile dont le corps externe porte une ceinture dérapante (5).3- propelled projectile according to one of claims 1 or 2, characterized in that it constitutes an artillery projectile intended to be fired by a cannon, projectile whose external body carries a slip belt (5). 4- Projectile propulsé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le module de pilotage (12) se trouve avant tir dans sa position avant, le module de pilotage (12) reculant par inertie lors du tir canon de façon à venir occuper sa position arrière dans laquelle il est en appui contre l'enveloppe (8) de charge militaire.4- propelled projectile according to claim 3, characterized in that the control module (12) is before firing in its forward position, the control module (12) retreating by inertia during firing cannon so as to come occupy its position rear in which it bears against the casing (8) of military charge. 5- Projectile propulsé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de verrouillage (21) assurant l'immobilisation du module de pilotage (12) en position arrière.5- powered projectile according to claim 4, characterized in that it comprises a locking means (21) ensuring the immobilization of the control module (12) in the rear position. 6- Projectile propulsé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen moteur (18) comprend un moyen de stockage d'énergie potentielle élastique, ce moyen étant activé par le recul du module de pilotage (12) de sa partie avant à sa partie arrière, le moyen de verrouillage (21) étant libéré à l'instant souhaité sur trajectoire.6- powered projectile according to claim 5, characterized in that the motor means (18) comprises a means of storage of elastic potential energy, this means being activated by the retraction of the control module (12) from its front part to its rear part, the locking means (21) being released at the desired time on the trajectory. 7- Projectile propulsé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le module de pilotage (12) se trouve avant tir dans sa position avant, le module de pilotage (12) pouvant être déplacé par le moyen moteur (27), après tir et à un instant souhaité sur trajectoire, de façon à venir occuper sa position arrière.7- Propelled projectile according to claim 3, characterized in that the control module (12) is before firing in its front position, the control module (12) can be moved by the motor means (27), after firing and at a desired moment on the trajectory, so as to occupy its rear position. 8- Projectile propulsé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen moteur (27) peut déplacer, progressivement ou de façon incrémentale, à différents instants sur trajectoire, le module de pilotage (12) de sa position avant vers sa position arrière.8- Powered projectile according to claim 7, characterized in that the motor means (27) can move, gradually or incrementally, at different times on the trajectory, the control module (12) from its front position to its rear position. 9- Projectile propulsé selon une des revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le moyen moteur (27) peut déplacer le module de pilotage (12) vers sa position arrière à l'issue de la phase pilotée de façon à dégager l'entrée d'air (11) et accélérer ainsi le projectile (1) lors d'une phase terminale (Af) de sa trajectoire.9- Propelled projectile according to one of claims 7 or 8, characterized in that the motor means (27) can move the control module (12) to its rear position at the end of the piloted phase so as to clear the entry air (11) and thus accelerate the projectile (1) during a terminal phase (Af) of its trajectory. 10- Projectile propulsé selon une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte un culot arrière (4) obturant la tuyère (14) lors du tir, culot (4) assurant le maintien de l'empennage arrière (3) et qui est éjecté à la 5 sortie du canon.10- Propelled projectile according to one of claims 3 to 9, characterized in that it comprises a rear base (4) closing the nozzle (14) during firing, base (4) ensuring the maintenance of the rear tail (3) and which is ejected at the exit of the barrel.
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